Инвертор Советский патент 1990 года по МПК H03K19/88 

1

(21)445J925/24-21

(22)15.06.88

(46) 23.05.90. Бюл. № 19 (75) С.А. Королев

(53)621.374(088.8)

(56)Валиев К.А., Орликовский А.А. Полупроводниковые интегральные схемы памяти на биполярных транзисторных структурах.- К.; Советское радио 1979, с, 268, рис. 9.9.

Digital Integrated Circuit D.A.T.A. Book, 1973, p.414, fig.K15-381.

(54)ИНВЕРТОР

(57)Изобретение относится к импульсной технике, а именно к логическим элементам. Целью изобретения является увеличение надежности путем повышения

устойчивости инвертора к воздействию дестабилизирующих Факторов. Инвертор содержит первый и пятый транзисторы р - п - р-типа проводимости, второй, третий, четвертый и шестой транзисторы п - р - n-титга проводимости, первый и второй нагрузочные резисторы, токозадаюший резистор и диод. Введение пятого транзистора р - п - р-типа и шестого транзистора п - р - п-типа, а также новых связей позволяет увеличить надежность инвертора путем повышения устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов за счет компенсации увеличения входного тока в состоянии логического О на входе. 1 ил,

§

(Л

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к логическим элементам. Целью изобретения является увеличение надежности путем повышения устойчивости инвертора к воздействию дестабилизирующих факторов. Инвертор содержит первый и пятый транзисторы P-N-P-типа проводимости, второй, третий, четвертый и шестой транзисторы N-P-N-типа проводимости, первый и второй на грузочные резисторы, токозадающий резистор и диод. Введение пятого транзистора P-N-P-типа и шестого транзистора N-P-N-типа, а также новых связей позволяет увеличить надежность инвертора путем повышения устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов за счет компенсации увеличения входного тока в состоянии логического "О" на входе. 1 ил.

ел

о

3 Ј J

оо

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к логическим элементам .

Целью изобретения является увеличение надежности путем повышения устойчивости инвертора к воздействию дестабилизирующих факторов.

На чертеже представлена электрическая схема инвертора.

Инвертор содержит первый транзистор I р - п - р-типа проводимости, третий транзистор 2 п - р-n типа проводимости, второй 3 и первый 4 нагрузочные резисторы, пятый транзистор 5 р - п - р типа проводимости, шестой 6, четвертый 7 и второй 8 транзисторы п - р - п типа проводимости, токозадающий резистор 9, диод 10. На чертеже также показаны вход 11, выход 12 инвертора и вход 13 напряжения смещения инвертора, дополнительный транзистор 14 и дополнительный резистор 15.

Инвертор работает следующим образом .

±

На вход 13 подается напряжение V

U

где V - падение напряжения на открытом р - п переходе. Также к входу 13 может подключаться и база дополнительного транзистора 14 с дополнительным резистэром 15.

При подаче на вход инвертора уровн напряжения логического О1 VBX ОБ

на эмиттере тралзистора 1 устанавля«

вается напряжение V , ко.торое передается на базу транзистора 2. В результате последний закрывается. Резистор 4 устанавливает на выходе 12 инвертора напряжение питания Fn, соответствующее уровню логической. 1 на выходе 12. На резисторе 9 падает напряжение ЕП - 3V , определяемое падением напряжений на открытых р -п переходах транзисторов 5,6 и 8. Ток эмиттера транзистора 5 Igg й

- is. гДе тя, Ir6, If, - ток чеРез ре истор 9 и токи баз транзисторов 6

и 7 соответственно. Токи Т g- Tg-, так как базы и эмиттеры транзисторов 6 и .7 соединены. Ток коллектора IKg транзистора 6 вытекает из базы транзистора 5, поэтому

Ь5- Wfvo - Ч MfV)Отсюда имеем

Ч М/УП;

Ic I,

М/У1)+2

Так как I Sfi 1 , то и 1 1„т 5 где I k - ток коллектора транзистора 7, следовательно,

I

I

Ч /V&,

I,

+ -Ј- + 1

Еп - ЗУ

4f

VT.

1

R

1

Р N

Ток I к создает на резисторе 3 падение напряжения &V Ik P, где R - сопротивление резистора 3. Как видно из указанных формул, величина AV увеличивается при снижении коэффи- циентов |3р усиления р - п - р транзисторов и слабо зависит от коэффициентов усиления 0П п - р - п транзисторов .

Выходной ток инвертора при логиче- ском О на входе

Еп - &V - V1

мрр+о

Еп - V MfVO

30

ЕП - 3v

VfVmPp+

5

0

5

0

5

Значение сопротивления резистора 9 выбирается из следующих соображе- ний.Ток, коллектора транзистора 7 не должен создавать на резисторе 3 падение напряжения &V ЕП -2V , так как в таком случае невозможно переключение инвертора из состояния логической 1 в состояние О на выходе 12 инвертора. Если AV- Е R -2V , то при повышении напряжения на входе 1 инвертора потенциал эмиттера транзистора 1 повысится сначала до величины ЕП - AV. Для переключения инвертора эта величина должна быть достаточной, чтобы открылся транзистор 2. Последний открывается, когда напряжение на его базе достигнет значения 2V . Ток коллектора транзистора 2 создает падение напряжения на резисторе 4 и снижает напряжение на базе транзистора 8 до величины V + VOCT , где VOCT - напряжение между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора 2. В результате транзисторы 5-7 закрываются и ток KT не протекает. Потенциал эмиттера транзистора 1 ИМР5

ет возможность для дальнейшего увели- ия о Если

чения от величины Еп -AV.

U. -2V, то при повыше- нии напряжения на входе 11 инвертора транзистор 2 не открывается, т.е. переключение становится невозможным.

Условие ДУ Еп -2V является

определяющим при выборе значения противления резистора 9

Av -А Е - 3V

Rn

Е„ -2V -

Отсюда зистора 9

получаем сопротивление реRiR

Еп - ЗУ1 5 Rn -2V

1 + Рр + 7

/In

Ток коллектора транзистора 7 должен быть максимальным при минимальном значении рр.

В инверторе воздействие дестабилизирующих факторов вызывает незначительное увеличение выходного тока в состоянии логического О на входе 11, что увеличивает надежность работы инвертора. Формула изобретения

Инвертор, содержащий диод, первый транзистор р - п - р-типа проводимо

10

664786

сти, база которого подключена к входу инвертора, коллектор подключен к шине нулевого потенциала, а эмиттер через второй нагрузочный резистор соединен с шиной питания, первый вывод токо- задающего резистора соединен с эмиттером второго транзистора п - р - n-типа проводимости, база которого подключена к выходу инвертора, к коллектору третьего транзистора п - р - n-типа проводимости и через первый нагрузочный резистор соединена с шиной питания, база третьего транзистора Соединена с коллектором четвертоА го транзистора, отличаю щи й- с я тем, что, с целью увеличения надежности путем повышения устойчивости инвертора к воздействию дестабилизирующих Факторов, в него введены пятый транзистор р - п - р-типа проводимости и шестой транзистор п - р - n-типа проводимости, эмиттер которого соединен с коллекторами первого и пятого транщисторов и с эмиттером четвертого транзистора, коллектор которого соединен с эмиттером первого транзистора, а база - с базой шестого транзистора и катодом диода, анод которого соединен с вторым выводом токозадающего резистора и эмиттером пятого транзистора, база которого соединена с коллектором шестого транзистора, коллектор второго транзистора подключен к шине питания, а эмиттер третьего транзистора соединен с входом напряжения смешения.

15

20

25

30

35